JP2010250157A - Slit coater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばカラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタの如き大型のガラス基板上にフォトレジスト液を塗布するスリットコータに関するもので、更に詳細にはスリットコータのノズル、及びノズル内部を洗浄する洗浄装置付きスリットコータに関する。 The present invention relates to a slit coater for applying a photoresist solution onto a large glass substrate such as a color filter used in a color liquid crystal display device, and more specifically, a nozzle of the slit coater and a cleaning device for cleaning the inside of the nozzle. Related to slit coater.
図1は、例えばカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図である。カラーフィルタ1は、ガラス基板2上にブラックマトリックス(以下、BM)3、レッドRの着色画素(以下、R画素)4a、グリーンGの着色画素(以下、G画素)4b、ブルーBの着色画素(以下、B画素)4c、透明電極5、及びフォトスペーサー(Photo Spacer)(以下、PS)6、バーテイカルアライメント(Vertical Alignment)(以下、VA)7が順次形成されたものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a color filter used in, for example, a color liquid crystal display device. The
上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図2は一般的に用いられている顔料分散フォトレジストによるフォトリソグラフィー法の一例を示す工程のフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にBMを形成処理する工程(C−1)、ガラス基板を洗浄処理する工程(C−2)、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程(C−3)、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程(C−4)、露光処理する工程(C−5)、現像処理する工程(C−6)、着色フォトレジストを硬化処理する工程(C−7)、透明電極を成膜処理する工程(C−8)、PS、VAを形成処理する工程(C−9)がこの順に行われ製造される。 As a method for producing a color filter having the above structure, a photolithography method, a printing method, and an ink jet method are known. FIG. 2 is a process showing an example of a photolithography method using a pigment-dispersed photoresist that is generally used. FIG. In the color filter, first, a step of forming BM on the glass substrate (C-1), a step of cleaning the glass substrate (C-2), and a step of applying and pre-drying a colored photoresist (C-3) ), A pre-baking step (C-4) for drying and curing the colored photoresist, a step (C-5) for exposing, a step (C-6) for developing, and a step (C-) for curing the colored photoresist. 7) The process of forming a transparent electrode (C-8) and the process of forming PS and VA (C-9) are performed in this order.
例えば、R画素、G画素、B画素の順に画素が形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程(C−2)から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間(C−7)ではレッドR、グリーンG、ブルーBの順に着色フォトレジストを変更して3回繰り返されてR画素、G画素、B画素が形成される。 For example, when pixels are formed in the order of R pixel, G pixel, and B pixel, from the step (C-2) of cleaning the color filter glass substrate to the step of curing the colored photoresist (C- In 7), the colored photoresist is changed in the order of red R, green G, and blue B, and the process is repeated three times to form R, G, and B pixels.
ガラス基板2上へのBM3の形成は、例えば、ガラス基板2上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィー法によってBM形状を有したパターンを露光、現像、エッチングをして形成するといった方法や、または、ガラス基板2上に黒色のフォトレジスト樹脂を塗布し、この樹脂塗膜をフォトリソグラフィー法によってBM形状を有したパターンを露光、現像して、いわゆる樹脂BMと称するパターンを形成する方法がとられている。
The
カラーフィルタ用ガラス基板の大型化に伴い、ガラス基板上へのBMの形成は、BMの材料としては、クロムなどの金属を用いて真空装置によって金属薄膜を形成するよりも、黒色の樹脂フォトレジストを用いてフォトリソグラフィー法によって形成する樹脂BMの方が、価格的、環境的にも有利なため、金属薄膜のBMを回避する傾向にある。 With the increase in the size of glass substrates for color filters, the formation of BM on a glass substrate is a black resin photoresist rather than forming a metal thin film with a vacuum device using a metal such as chromium as the material for BM. Since the resin BM formed by photolithography using a metal is more advantageous in terms of cost and environment, there is a tendency to avoid the BM of the metal thin film.
上記BM3の形成及びR画素4a、G画素4b、B画素4cの形成において、従来、枚葉のガラス基板へ高精度のフォトレジスト膜を形成する塗布装置としては、例えば、ガラス基板の中央部にフォトレジスト液を滴下した後、ガラス基板を載置したテーブルをモータによって回転して、膜厚の均一なフォトレジスト膜を形成するスピンコータが広く使用されてきた。 In the formation of the BM3 and the formation of the R pixel 4a, the G pixel 4b, and the B pixel 4c, as a conventional coating apparatus for forming a high-precision photoresist film on a single wafer glass substrate, for example, in the central portion of the glass substrate A spin coater has been widely used in which a photoresist film is dropped and then a table on which a glass substrate is placed is rotated by a motor to form a photoresist film having a uniform film thickness.
しかしながら、上記スピンコータは、膜厚の均一性に優れている長所はあるが、ガラス
基板に塗布されるフォトレジスト液はごくわずかで、95%以上のフォトレジスト液が無駄に浪費されるといった問題があった。
However, although the above spin coater has an advantage of excellent film thickness uniformity, there is a problem that only a small amount of the photoresist solution is applied to the glass substrate, and 95% or more of the photoresist solution is wasted. there were.
このためフォトレジスト液の無駄を抑えるために、スリット&スピンコータと呼ばれるコータが提案され使用されてきた。これは、塗布ヘッドによってフォトレジスト液をガラス基板の全面に塗布した後、ガラス基板を載置したテーブルを回転させて膜厚の均一なフォトレジスト膜を形成するコータで、これによってフォトレジスト液の利用率は30〜40%と大幅に改善されたが、例えばカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタなどでは、表示装置の大型化に伴い、上記ガラス基板を載置したテーブルも大型なものとなり、モータなどの機械的制約から装置化することが困難であった。 For this reason, a coater called a slit & spin coater has been proposed and used in order to suppress waste of the photoresist solution. This is a coater that applies a photoresist solution to the entire surface of a glass substrate by a coating head, and then rotates a table on which the glass substrate is placed to form a photoresist film having a uniform film thickness. Although the utilization rate has been greatly improved to 30 to 40%, for example, in a color filter used in a color liquid crystal display device, the table on which the glass substrate is placed becomes large with an increase in the size of the display device. It was difficult to make a device due to mechanical restrictions such as motors.
これらのコータに代わって、精度の高いスリットコータの開発が進み実用化されてきた。スリットコータは、ガラス基板を載置した定盤を、或いは塗布ヘッドを水平移動させながら塗布ヘッドからフォトレジスト液をガラス基板に塗布する装置であり、大型の基板にも対応できるようになった。 Instead of these coaters, highly accurate slit coaters have been developed and put into practical use. The slit coater is a device for applying a photoresist solution to a glass substrate from a coating plate or a coating plate while moving the coating head horizontally, and can be applied to a large substrate.
図3はスリットコータに使用されている塗布ヘッド10の一例を示す概略斜視図である。フォトレジスト液供給系(図示せず)によって塗布ヘッド10の内部にフォトレジスト液が導入されるために設けられたマニホールド14と、このマニホールド14からスリット状ノズル12を通して上流側リップ13aと下流側リップ13bの先端にフォトレジスト液を押し出し、塗布されるガラス基板11を走行方向15に移動するか、または塗布ヘッドを走行方向16に移動して、ガラス基板11上にフォトレジスト液を塗布するものである。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of the
図4(a)は、スリットコータの一例の概略を模式的に示す平面図である。また、図4(b)は、図4(a)に示すスリットコータの側面図である。図4(a)及び図4(b)に示すように、模式的に示すスリットコータ20はフレーム24と吸引バキューム付き定盤25からなるステージ21、洗浄ユニット30、プレ塗布ユニット40、及び塗布ヘッド23で構成されている。
FIG. 4A is a plan view schematically showing an outline of an example of a slit coater. FIG. 4B is a side view of the slit coater shown in FIG. As shown in FIGS. 4A and 4B, the
塗布ヘッド23はステージ21の右方、フレーム24の上方の第一待機位置Aに設けられ、基板上にフォトレジスト液を塗布する際には、矢印28で示すように塗布ヘッド23は左方に移動して、定盤25上に載置され吸引バキュームで固定された基板22上にフォトレジスト液を塗布するようになっている。
The
このようなスリットコータ20の動作の一例は、先ず、第一ロボット(図示せず)が前工程から搬送された基板22を矢印26で示す方向に移動して、吸引バキューム付き定盤25上に載置する。基板22は吸引バキュームによって定盤25上に固定される。次に、ステージ21右方、フレーム24上方の第一待機位置Aの塗布ヘッド23は、矢印28で示すように、定盤25上に固定された基板22上を右方から左方に移動しながら基板22上にフォトレジスト液を塗布して、第二待機位置Dに至る。
An example of the operation of the
フォトレジスト液の塗布が終了すると第二ロボット(図示せず)は、矢印27で示すように、基板22を次工程へと搬出する。基板22の搬出が終了すると塗布ヘッド23は第一待機位置Aに戻る。
When the application of the photoresist solution is completed, the second robot (not shown) carries the
このようなスリットコータ20を用いて、連続的に多数の基板上にフォトレジスト液を塗布する場合には、塗布後、上記スリットコータの第二待機位置D、又は第一待機位置Aにて塗布ヘッド23の先端部の洗浄をしてから次の塗布を行う。図4(b)に示すスリットコータ20は第一待機位置Aにて洗浄が行われることを示す。
When using such a
ノズル先端部の洗浄は、ノズル先端部の外側に回り込んで濃度の高くなった固形化しつつあるフォトレジスト液を除去し、ノズル先端部を清浄、且つ乾燥した状態に保つために行われる。ノズル先端部の外側への回り込みは、フォトレジスト液の表面張力により外側の両側に発生し、また、塗布中にノズル先端部の外側の塗布ヘッドがフォトレジスト液を塗布する際の移動方向の逆方向側に回り込んで発生する。仮に、ノズル先端部の洗浄を行わずに基板上への塗布を続けると、基板への塗布開始箇所で膜厚が厚くなったり、基板上に塗布方向にスジが発生して、膜厚を均一に塗布することはできない。 The cleaning of the nozzle tip is performed to remove the photoresist solution that has been solidified around the outside of the nozzle tip and has become concentrated, and to keep the nozzle tip clean and dry. The wraparound to the outside of the nozzle tip occurs on both sides of the outside due to the surface tension of the photoresist solution, and the reverse of the movement direction when the coating head outside the nozzle tip coats the photoresist solution during coating. Occurs around the direction. If the application to the substrate is continued without cleaning the nozzle tip, the film thickness will increase at the application start location on the substrate, or streaks will occur in the application direction on the substrate, resulting in a uniform film thickness. It cannot be applied to.
特に、前記顔料分散法において使用するカラーフィルタ形成用のフォトレジストは、例えば、高分子樹脂に顔料を分散剤を用いて分散させ、この分散液にモノマー重合性、光重合開始剤、増感剤、溶剤などを添加して調整されるものであるが、フォトレジスト中の微小な顔料粒子は凝集しやすく、この顔料粒子が核となってフォトレジストに凝集体が生じ濃度は高くなりやすいものである。ノズル先端部近傍にフォトレジスト液が残留すると、凝集、固形化へと進み、フォトレジストを均一に塗布する上での支障が起きやすくなる。 In particular, the photoresist for forming a color filter used in the pigment dispersion method is, for example, a method in which a pigment is dispersed in a polymer resin using a dispersant, and the monomer polymerization property, photopolymerization initiator, sensitizer is dispersed in this dispersion. However, fine pigment particles in the photoresist are likely to aggregate, and the pigment particles serve as nuclei to form aggregates in the photoresist and the concentration tends to increase. is there. If the photoresist liquid remains in the vicinity of the tip of the nozzle, the process proceeds to aggregation and solidification, which tends to cause troubles in uniformly applying the photoresist.
上記のようなフォトレジストの固形化による問題を防ぐために、高い頻度で塗布ノズルの洗浄が必要とされている。また、ガラス基板の大型化に伴い、塗布ノズルも大型となり、洗浄時間が長時間必要となり、洗浄装置自体も大掛かりなものとなってきた。 In order to prevent problems due to the solidification of the photoresist as described above, it is necessary to frequently clean the coating nozzle. In addition, with the increase in size of the glass substrate, the coating nozzle has also increased in size, requiring a long cleaning time, and the cleaning apparatus itself has become large.
上記このような不具合を解消する技法としては、例えば、特許文献1には、次の方法が開示されている。図5(a)は塗布ヘッド30、及び噴出ヘッド41の断面を示す図で、図5(b)は図5(a)を右方向から見た側面図である。塗布ヘッド30のノズル先端部の外側33aと34bを挟み込むように塗布ヘッド30の長手方向に洗浄液を噴出する噴出ヘッド41を多数個配列し、噴出ヘッド41の噴出ノズル口41aと噴出ノズル口41bから洗浄液を一斉に噴出させ、ノズル先端部の外側33aと33bのフォトレジスト液を溶解、除去して洗浄する方法が開示されている。この方法は、洗浄ヘッドとして噴出ヘッドを塗布ヘッドの長手方向に多数個、固定して設け、噴出ヘッドによって塗布ヘッドの長手方向の洗浄を一斉に行うので、短時間で洗浄することが出来る。しかしながら、塗布ヘッド30の内部、即ち、マニホールド34と、スリット状ノズル32の洗浄を行うことは出来ない。
As a technique for solving such a problem, for example,
一方、特許文献2には、洗浄ヘッドとして1個の清掃部材を設け、塗布ヘッドの長手方向からの片端から他端へ移動させながら洗浄を行う方法が開示されている。これば、塗布ヘッドのノズル先端部の外側に液体を付着させた後に、清掃部材を塗布ノズルの長手方向に擦り移動させながら塗布ヘッドのノズル吐口面とノズル先端部の外側に付着したフォトレジスト液を除去するものである。しかしながら、この方法では、1個の洗浄ヘッドを塗布ヘッドの長手方向からの片端から他端へ移動させながら洗浄を行うために、洗浄に長時間を要する欠点がある。
On the other hand,
また、特許文献3には図6に示すように複数の洗浄ユニットを塗布ヘッドの長手方向へ移動させながら塗布ヘッド先端部の洗浄を行う方法が開示されている。これは、例えば2つの洗浄ユニットの場合であって、洗浄ユニットを塗布ヘッドの長手方向へ移動させながら塗布ヘッドのノズル先端部の洗浄を行う際に、塗布ノズル50の長手方向を2基の洗浄ユニットで分担して、第一洗浄ユニット51aは長手方向の中央部から右部分の洗浄を行い、また、第二洗浄ユニット51bは長手方向の中央部から左部分の洗浄を行う例である。
図6(a)〜(d)は、第一洗浄ユニット51a及び第二洗浄ユニット51bが塗布ヘ
ッド50のノズル先端部52の洗浄する動作の一例を説明する側面図である。
6A to 6D are side views for explaining an example of an operation in which the first cleaning unit 51a and the second cleaning unit 51b clean the nozzle tip 52 of the
図6(a)は洗浄前の状態を示し、塗布ヘッド50の両端に洗浄ユニット51a及び51bが待機している。図6(b)は、洗浄を行うために第一洗浄ユニット51a及び第二洗浄ユニット51bが矢印の方向53及び54の方向に向かう状態を示す。図6(c)は、第一洗浄ユニット51a及び第二洗浄ユニット51bが塗布ヘッド50の長手方向の中央部に移動した状態を示す。その後、図6(d)に示すように第一洗浄ユニット51a及び第二洗浄ユニット51bが塗布ヘッド50の長手方向のそれぞれ矢印で示す55及び56の方向に向かって移動しながら塗布ヘッドの先端部52の洗浄を行う。この方法によれば上記洗浄に要する時間を短縮することが出来る。
FIG. 6A shows a state before cleaning, and cleaning units 51 a and 51 b are waiting at both ends of the
塗布ヘッドの上記従来の洗浄方法では、洗浄時間に要する時間を短縮することが可能となった。しかしながら、塗布ヘッドの先端部分及び先端部分の両側の洗浄を行うもので、塗布ヘッドの内部、即ち、マニホールドやスリット状ノズルの洗浄は行われていない。従来は、塗布ヘッドの内部のフォトレジストの固形化を防ぐために、定期的にフォトレジストの吐出を行っていたため、フォトレジストが無駄に使われ使用量が増加する問題があった。 With the above conventional cleaning method for the coating head, the time required for the cleaning time can be shortened. However, the tip portion of the coating head and both sides of the tip portion are cleaned, and the inside of the coating head, that is, the manifold and the slit-like nozzle are not cleaned. Conventionally, in order to prevent the photo resist inside the coating head from being solidified, the photo resist is regularly discharged, so that there is a problem that the photo resist is wasted and the amount of use is increased.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、塗布ノズルの先端部と、先端部の両側と、更に内部の洗浄をカラーフィルタの製造処理フロー内で工程内で行うことを可能としたスリットコータを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and enables the tip of the coating nozzle, both sides of the tip, and further cleaning of the inside to be performed in the process within the manufacturing process flow of the color filter. It is to provide a slit coater.
本発明の請求項1に係る発明は、塗布ヘッドの内部へ供給された塗布液を基板に塗布するスリットコータであって、塗布ヘッドの内部へ洗浄液を供給し排出して塗布ヘッドの内部を洗浄し、洗浄した後に塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給し排出して塗布ヘッドの内部を乾燥することを特徴とする塗布ヘッドを備えたスリットコータである。
The invention according to
本発明の請求項2に係る発明は、塗布ヘッドの内部へ供給された塗布液を基板に塗布するスリットコータであって、塗布ヘッドの内部へ洗浄液とクリーンドライエアを混合した混合液を供給し、排出して塗布ヘッドの内部を洗浄し、洗浄した後に塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給し排出して塗布ヘッドの内部を乾燥することを特徴とする塗布ヘッドを備えたスリットコータである。
The invention according to
本発明の請求項3に係る発明は、洗浄液を温調する温調機構を設けたことを特徴とする請求項1または2記載のスリットコータである。
The invention according to
本発明の請求項4に係る発明は、塗布ヘッドの長手方向の両端に洗浄液とクリーンドライエアとを供給排出可能な孔を設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のスリットコータである。
The invention according to
本発明の請求項5に係る発明は、塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うインターバル時
間は、設定可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のスリットコータである
The invention according to
本発明の請求項6に係る発明は、塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うための洗浄液の量とクリーンドライエアの供給及び排出時間は、予め複数の条件が設定され、複数の条件から選択された条件によって洗浄、乾燥を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のスリットコータである。
In the invention according to
本発明によれば、カラーフィルタの製造処理フロー内で塗布ノズルの内部の洗浄を行うことによって、従来行われていた塗布ノズルの内部のフォトレジストの固形化を防ぐために行われている基板への塗布を行わない時間帯における定期的な塗布ノズルの内部のフォトレジストの排出を必要とせず、その結果、フォトレジストの使用量の削減とカラーフィルタの製造枚数の増加が期待でき、更に、洗浄によってフォトレジストの固形化を防ぎ、フォトレジストのフォトレジスト膜の品質を安定化することガ可能となる。 According to the present invention, by washing the inside of the coating nozzle in the manufacturing process flow of the color filter, it is possible to apply to the substrate that is conventionally performed to prevent the solidification of the photoresist inside the coating nozzle. It is not necessary to periodically discharge the photoresist inside the coating nozzle during the time when coating is not performed. As a result, reduction of the amount of photoresist used and increase in the number of manufactured color filters can be expected. It is possible to prevent the solidification of the photoresist and to stabilize the quality of the photoresist film of the photoresist.
本発明のスリットコータを実施するための形態の例を、カラーフィルタのガラス基板にフォトレジストを塗布するスリットコータを例として、図を参照して説明する。図7は本発明に係るスリットコータに適用される塗布ヘッドの概略を示す斜視図である。フォトレジストは、塗布ヘッド60の上面に設けられたフォトレジスト液供給孔61を介してマニフォールド62に供給され、スリット状ノズル63を通じてノズルの開口部64から薄いカーテン状の膜となって吐出され、ガラス基板11に塗布される。ガラス基板11は真空吸引機能を有した定盤(図示せず)に載置、固定されたまま、矢印65で示される方向に移動され、フォトレジストが塗布される。この際、ガラス基板11を移動せず塗布ヘッド60を矢印66で示される方向に移動しても良い。更に塗布ヘッド60の長手方向の両端
面には、洗浄液とクリーンドライエアーを供給及び排出を可能とする孔67aと孔67bを有している。孔67aと孔67bは、塗布ヘッドの内部へ洗浄液を供給する洗浄液供給孔と、洗浄液を排出する洗浄液排出孔と、洗浄液を排出した後、塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給して塗布ヘッドの内部を乾燥するクリーンドライエア供給孔と、クリーンドライエアを排出するクリーンドライエア排出孔として使われる。
The example of the form for implementing the slit coater of this invention is demonstrated with reference to figures using the slit coater which apply | coats a photoresist to the glass substrate of a color filter as an example. FIG. 7 is a perspective view showing an outline of a coating head applied to the slit coater according to the present invention. The photoresist is supplied to the manifold 62 through the photoresist
図8は本発明のスリットコータに係る塗布ヘッドの配管概要図を示す。塗布ヘッド60の上面にはフォトレジスト液供給孔61があり、配管を介してフォトレジスト液供給バルブ(V7)71に接続されている。また、塗布ヘッド60の長手方向の右側面と左側面にはそれぞれ孔67aと孔67bが設けられている。孔67aには配管を介して洗浄液供給バルブ(V1)72aとクリーンドライエア供給バルブ(V3)73aと廃液排出バルブ(V5)74aとが接続されている。孔67bには配管を介して洗浄液供給バルブ(V2)72bとクリーンドライエア供給バルブ(V4)73bと廃液排出バルブ(V6)74bとが接続されている。また、エア抜き孔68にはエア抜きバルブ(V8)75が接続され、エア抜き孔69にはエア抜きバルブ(V9)76が接続されている。本発明の実施の形態の例では、クリーンドライエア供給バルブは、73aと73bの2個のバルブを用いた場合を示しているが、1個のバルブで構成しても良く、同様に廃液排出バルブは74aと74bの2個のバルブではなく、また、洗浄液供給バルブは72aと72bの2個のバルブではなく1個のバルブで構成しても良いが、洗浄効率や乾燥効率の点からそれぞれ2個用いることが望ましい。
FIG. 8 shows a schematic diagram of the piping of the coating head according to the slit coater of the present invention. A photoresist
図7及び図8を用いてフォトレジストをガラス基板に塗布する場合を説明する。フォトレジストをガラス基板に塗布する場合は、洗浄液供給バルブ(V1)72aと洗浄液供給バルブ(V2)72b、クリーンドライエア供給バルブ(V3)73aとクリーンドライエア供給バルブ(V4)73b、廃液排出バルブ(V5)74aと廃液排出バルブ(V6)74bのバルブを閉め、フォトレジスト液供給バルブ(V7)71を開けてフォトレジストをマニフォールド62に供給し、スリット状ノズル63を通じてノズルの先端部64から薄いカーテン状の膜として吐出し、ガラス基板11に塗布する。この際、エア抜きバルブ(V8)75とエア抜きバルブ(V9)76を開け、マニフォールド62内のエアを吸引することによってフォトレジストをマニフォールド62内に供給しやすくなる。尚、エア抜きバルブ(V8)75とエア抜きバルブ(V9)76によってマニフォールド62内のエアを吸引する代わりに、クリーンドライエアバルブ(V3)73aとクリーンドライエアバルブ(V4)73bを開き、マニフォールド62内のエアを吸引しても良い。
A case where a photoresist is applied to a glass substrate will be described with reference to FIGS. When applying a photoresist on a glass substrate, cleaning liquid supply valve (V1) 72a, cleaning liquid supply valve (V2) 72b, clean dry air supply valve (V3) 73a, clean dry air supply valve (V4) 73b, waste liquid discharge valve (V5) ) 74 a and the waste liquid discharge valve (V 6) 74 b are closed, the photoresist liquid supply valve (V 7) 71 is opened to supply the photoresist to the manifold 62, and a thin curtain is formed from the
ヘッドの内部を洗浄する条件は、洗浄液の量とクリーンドライエアの供給排出時間とを変えた複数の条件を設定することが可能となっている。表1に設定した条件の一例を示す。 The conditions for cleaning the inside of the head can be set to a plurality of conditions in which the amount of cleaning liquid and the supply / discharge time of clean dry air are changed. An example of the conditions set in Table 1 is shown.
表1に示したヘッド内部の洗浄を行う場合の手順を表1と図8を用いて説明する。順序1では、クリーンドライエア供給バルブ(V3)73aが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド60の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ(V6)74bが開き内部に残っていたフォトレジストが廃液系統に排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序1は60秒行われる。
The procedure for cleaning the inside of the head shown in Table 1 will be described with reference to Table 1 and FIG. In
順序2では、クリーンドライエア供給バルブ(V4)73bが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド60の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ(V5)74aが開き内部に残っていたフォトレジストが廃液系統に排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序2は60秒行われる。このように塗布ヘッド60の左右の両端の孔6
7aと孔67bからクリーンドライエアの供給とフォトレジストの排出を行うことによって、塗布ヘッド60の内部に残っていたフォトレジストが、効率よく外部に排出される。
In
By supplying clean dry air and discharging the photoresist through the
順序3では、洗浄液供給バルブ(V1)72aが開き、洗浄液が塗布ヘッド60の内部に供給され内部を洗浄する。一方、廃液排出バルブ(V6)74bが開きフォトレジストと洗浄液の混ざった液が廃液系統に排出される。フォトレジストと洗浄液の混ざった液は廃液排出バルブ(V6)74bを介して排出されるほかに、図7で示されるノズルの開口部64からも排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序3では、1.0kgの洗浄液が供給される。
In
順序4では、洗浄液供給バルブ(V2)72bが開き、洗浄液が塗布ヘッド60の内部に供給され内部を洗浄する。一方、廃液排出バルブ(V5)74aが開きフォトレジストと洗浄液の混ざった液が廃液系統に排出される。フォトレジストと洗浄液の混ざった液は廃液排出バルブ(V5)74aを介して排出されるほかに、図7で示されるノズルの開口部64からも排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序4では、1.0kgの洗浄液が供給される。
In
順序1及び順序2と同様に順序3及び順序4においても、塗布ヘッド60の左右の両端の孔67aと孔67bから洗浄液の供給とフォトレジストと洗浄液の混ざった液の排出を行うことによって、塗布ヘッド60の内部に残っていたフォトレジストが、効率よく洗浄され外部に排出される。
In
順序5では、クリーンドライエア供給バルブ(V3)73aが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド60の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ(V6)74bが開き塗布ヘッド60の内部を乾燥する。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序5は120秒行われる。
In
順序6では、クリーンドライエア供給バルブ(V4)73bが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド60の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ(V6)74bが開き塗布ヘッド60の内部を乾燥する。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序6は120秒行われる。
In
順序5及び順序6においても塗布ヘッド60の左右の両端の孔67aと孔67bからクリーンドライエアの供給と排出を行うことによって、塗布ヘッド60の内部を効率よく乾燥することが出来る。
Also in
上記手順1から手順6が行われている最中は、フォトレジスト液供給バルブ(V7)71と、エア抜きバルブ(V8)75とエア抜きバルブ(V9)76は全て閉じられている。
While the
表2に示すように、順序3の時にV3を開き、順序4の時にV4を開いて洗浄液とクリーンドライエアを混合して、泡状にした混合液で洗浄しても良い。これによって洗浄効果を上げることが出来る。
As shown in Table 2, V3 may be opened at the time of
また、洗浄液を温調する温調機構を設け洗浄液を加熱しても良い。これによって洗浄性を向上させることが出来る。 Further, a temperature control mechanism for adjusting the temperature of the cleaning liquid may be provided to heat the cleaning liquid. This can improve the cleanability.
塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うための洗浄液の量とクリーンドライエアの供給及
び排出時間を予め複数の条件を設定する理由は、フォトレジストの種類が変わったり、ガラス基板のサイズが変わった場合に、例えば、手順1、手順2、手順5、手順6のクリーンドライエアの供給及び排出時間を変えたり、手順3、手順4の洗浄液の量を変えて効率よく塗布ヘッド60の内部を洗浄することを可能とするためである。
The reason for setting multiple conditions for the amount of cleaning liquid to clean and dry the inside of the coating head and the supply and discharge time of clean dry air in advance is when the type of photoresist changes or the size of the glass substrate changes In addition, for example, the inside and the inside of the
本発明に係る塗布ヘッド60を備えたスリットコータを用いてガラス基板にフォトレジストを塗布、塗布ヘッド60のノズルの先端部64の洗浄、ノズル先端部の外側64aと65bの洗浄、及び塗布ヘッド60の内部を洗浄、乾燥するフローを図9に示す。図9及び図8を用いてフローを説明する。
Using a slit coater equipped with a
開始(S−1)後、ノズル先端部をディップ槽(図示せず)から引き上げ、例えば窒素ガスを吹き付けてノズル先端部を乾燥させた後、塗布ヘッド60にフォトレジストを供給する(S−2)。フォトレジストの供給は、塗布液供給バルブ(V7)71を開いて行われる。 After the start (S-1), the nozzle tip is lifted from a dip tank (not shown), for example, nitrogen gas is blown to dry the nozzle tip, and then the photoresist is supplied to the coating head 60 (S-2). ). Photoresist is supplied by opening the coating liquid supply valve (V7) 71.
ガラス基板11へフォトレジストを塗布(S−3)した後、全てのガラス基板への塗布が終了していない場合((S−4)のNO)は、ステップ(S−11)に進み、設定したインターバル時間に達していない場合((S−11)のNO)は、次のガラス基板へフォトレジストの塗布(S−3)を行う。 After applying the photoresist to the glass substrate 11 (S-3), if the application to all the glass substrates is not completed (NO in (S-4)), proceed to step (S-11) and set If the interval time has not been reached (NO in (S-11)), a photoresist is applied to the next glass substrate (S-3).
一方、設定したインターバル時間に達した場合((S−11)のYES)は、フォトレジストの供給を停止して、ノズル内部のフォトレジストを排出する(S−5)。このフォトレジストの排出は表1の順序1、順序2に相当するもので、クリーンドライエアを供給しながらフォトレジストを排出する。排出されたフォトレジストは廃液槽(図示せず)に溜められる。
On the other hand, when the set interval time is reached (YES in (S-11)), the supply of the photoresist is stopped and the photoresist inside the nozzle is discharged (S-5). The discharge of the photoresist corresponds to the
次に、ノズル内部への洗浄液の供給と排出が行われる(S−6)。この洗浄液の供給と排出は、表1の順序3、順序4に相当するもので、排出された洗浄液は廃液槽に溜められる。ステップ(S−6)によってノズル内部の洗浄が行われ、フォトレジストは完全に除去されている。続いてノズル内部へのクリーンエアドライエアの供給と排気が行われる(S−7)。このクリーンエアドライエアの供給と排気は、表1の順序5、順序6に相当するもので、これによってノズル内部は乾燥される。
Next, supply and discharge of the cleaning liquid into the nozzle are performed (S-6). The supply and discharge of the cleaning liquid correspond to the
次に、ノズル先端部及びその外側の洗浄が行われた後(S−8)、次のガラス基板へフォトレジストの塗布(S−3)を行う。 Next, after the nozzle tip and the outside thereof are cleaned (S-8), a photoresist is applied to the next glass substrate (S-3).
ノズル先端部及びその外側の洗浄は、ノズル先端洗浄部(図示せず)において、ノズル先端部の長手方向に渡って、洗浄液をノズル先端部の外側から洗浄液を噴出して行われる。洗浄液は廃液槽に溜められる。 Cleaning of the nozzle tip and the outside thereof is performed in a nozzle tip cleaning part (not shown) by ejecting the cleaning liquid from the outside of the nozzle tip over the longitudinal direction of the nozzle tip. The cleaning liquid is stored in a waste liquid tank.
インターバル時間は、塗布ヘッドの内部の洗浄をある時間間隔毎に行うために設定されるもので、例えば、フォトレジストの種類やガラス基板の大きさの違いによってインターバル時間は設定される。尚、塗布ヘッドの内部の洗浄は上記のように設定されたインターバル毎に行う他、手動にて洗浄開始を指示することが出来る。 The interval time is set in order to clean the inside of the coating head at certain time intervals. For example, the interval time is set depending on the type of photoresist and the size of the glass substrate. The inside of the coating head is cleaned at intervals set as described above, and the start of cleaning can be instructed manually.
一方、ステップ(S−4)において全てのガラス基板への塗布が終了した場合((S−4)のYES)は、フォトレジストの供給を停止してノズル内部のフォトレジストを排出する(S−5)。このフォトレジストの排出は表1の順序1、順序2に相当するもので、クリーンドライエアを供給しながらフォトレジストを排出する。排出されたフォトレジストは廃液槽(図示せず)に溜められる。
On the other hand, when application to all the glass substrates is completed in step (S-4) (YES in (S-4)), the supply of the photoresist is stopped and the photoresist inside the nozzle is discharged (S-). 5). The discharge of the photoresist corresponds to the
次に、ノズル内部への洗浄液の供給と排出が行われる(S−6)。この洗浄液の供給と排出は、表1の順序3、順序4に相当するもので、排出された洗浄液は廃液槽に溜められる。ステップ(S−6)によってノズル内部の洗浄が行われ、フォトレジストは完全に除去されている。続いてノズル内部へのクリーンエアドライエアの供給と排気が行われる(S−7)。このクリーンエアドライエアの供給と排気は、表1の順序5、順序6に相当するもので、これによってノズル内部は乾燥される。
Next, supply and discharge of the cleaning liquid into the nozzle are performed (S-6). The supply and discharge of the cleaning liquid correspond to the
次に、ノズル先端部及びその外側の洗浄が行われた後(S−8)、塗布ヘッド60は、例えば洗浄液が溜められたディップ槽(図示せず)に移動され、ノズル先端部はディップ槽に漬けられ(S−9)、次のガラス基板の塗布が開始されるまでノズル先端部はディップ槽に漬けられたまま待機して(S−10)、終了する(S−12)。
Next, after the nozzle tip and the outside thereof are cleaned (S-8), the
以上のように、本発明によればカラーフィルタの製造処理フロー内で塗布ノズルの内部の洗浄を行うことによって、フォトレジストを塗布しない時間帯において、従来、定期的に行っていた塗布ノズルの内部のフォトレジストの排出を省くことが出来、その結果、フォトレジストの無駄を省くことが可能となり、フォトレジストの使用量の削減とカラーフィルタの製造枚数の増加が期待でき、更に、洗浄によってフォトレジストの固形化を防ぎ、フォトレジストのフォトレジスト膜の品質安定化が期待出来る。 As described above, according to the present invention, the inside of the coating nozzle that has been regularly performed in the time zone in which the photoresist is not coated is performed by cleaning the inside of the coating nozzle in the manufacturing process flow of the color filter. As a result, it is possible to eliminate the waste of the photoresist, and to reduce the amount of photoresist used and increase the number of color filters manufactured. It is expected that the quality of the photoresist film of the photoresist is stabilized.
1・・・カラーフィルタ
2・・・ガラス基板
3・・・ブラックマトリックス(BM)
4a・・・レッドRの着色画素(R画素)
4b・・・グリーンGの着色画素(G画素)
4c・・・ブルーBの着色画素(B画素)
5・・・透明電極
6・・・フォトスペーサー(PS)
7・・・バーテイカルアライメント(VA)
10・・・塗布ヘッド
11・・・ガラス基板
12・・・スリット状ノズル
13a・・・上流側リップ
13b・・・下流側リップ
14・・・マニホールド
15・・・ガラス基板の走行方向を示す矢印
16・・・塗布ヘッドの走行方向を示す矢印
20・・・スリットコータ
21・・・ステージ
22・・・基板
23・・・塗布ヘッド
24・・・フレーム
25・・・吸引バキューム付き定盤
26・・・基板の搬送方向を示す矢印
27・・・基板の搬送方向を示す矢印
28・・・塗布ヘッドの移動方向を示す矢印
30・・・洗浄ユニット
32・・・スリット状ノズル
33a、33b・・・ノズル先端部の外側
34・・・マニホールド
40・・・プレ塗布ユニット
A・・・第一待機位置
D・・・第二待機位置
41・・・噴出ヘッド
41a、41b・・・噴出ノズル口
50・・・塗布ノズル
51a・・・第一洗浄ユニット
51b・・・第二洗浄ユニット
52・・・ノズル先端部
53・・・第一洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
54・・・第二洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
55・・・第一洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
56・・・第二洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
60・・・塗布ヘッド
61・・・フォトレジスト液供給孔
62・・・マニフォールド
63・・・スリット状ノズル
64・・・ノズルの開口部
64a、64b・・・ノズル先端部の外側
65・・・基板の移動方向を示す矢印
66・・・塗布ヘッドの移動方向を示す矢印
67a、67b・・・洗浄液とクリーンドライエアとを供給排出可能な孔
68・・・エア抜き孔
69・・・エア抜き孔
71・・・フォトレジスト液供給バルブ(V7)
72a・・・洗浄液供給バルブ(V1)
72b・・・洗浄液供給バルブ(V2)
73a・・・クリーンドライエア供給バルブ(V3)
73b・・・クリーンドライエア供給バルブ(V4)
74a・・・廃液排出バルブ(V5)
74b・・・廃液排出バルブ(V6)
75・・・エア抜きバルブ(V8)
76・・・エア抜きバルブ(V9)
DESCRIPTION OF
4a: Red R colored pixel (R pixel)
4b ... Green G coloring pixel (G pixel)
4c ... Colored pixel of blue B (B pixel)
5 ...
7 ... Vertical alignment (VA)
DESCRIPTION OF
72a ... Cleaning liquid supply valve (V1)
72b ... Cleaning liquid supply valve (V2)
73a ... Clean dry air supply valve (V3)
73b ... Clean dry air supply valve (V4)
74a ... Waste liquid discharge valve (V5)
74b ... Waste liquid discharge valve (V6)
75 ... Air bleeding valve (V8)
76 ... Air bleeding valve (V9)
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